樊祥山
- 作品数：9 被引量：10H指数：2
- 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 利用激波管对2-甲基四氢呋喃自燃特性的研究被引量：3
- 2016年
- 利用激波管测量了2-甲基四氢呋喃（MTHF）在压力为0.12~1.00,MPa、温度为1,050~1,800,K、当量比为0.5~2.0及燃料摩尔分数为0.25%,~1.00%,下的滞燃期,结果表明：MTHF滞燃期随温度、压力和燃料摩尔分数的增大而减小,随当量比的增大而增加,并利用试验结果拟合出滞燃期随相关参数变化的阿累尼乌斯关系式;然后用两个机理（Kai机理和Luc机理）对滞燃期进行了模拟,其中Luc机理对滞燃期的预测明显偏低,而Kai机理与试验数据吻合较好,只是在低温浓混合气时预测值偏低,将其底层机理用NUI机理替换后高、低温情况下模拟值与试验值都能较好地吻合.敏感性分析显示,高温时对滞燃期影响最大的反应为H＋O_2=O＋OH,当温度降低时,该反应影响减少,而燃料裂解与脱氢反应对滞燃期的影响增大.路径分析显示,高温下MTHF的消耗以裂解反应为主,温度降低时,裂解反应对燃料消耗量的贡献率降低,而脱氢反应成为消耗燃料最主要的路径.
- 王井山樊祥山杨康康王锡斌
- 关键词：激波管滞燃期化学反应动力学
- 高温下乙醇/异辛烷混合物着火特性的反应动力学研究
- 2019年
- 为探究高温条件下在异辛烷中掺混乙醇对其着火滞燃期的影响,对乙醇/异辛烷混合燃料的自着火特性进行了实验和理论研究。通过反射激波管平台和数值模拟计算研究了异辛烷掺混不同摩尔分数的乙醇后在初始压力为0.2或1 MPa、温度范围为1 100 1 900 K、当量比为1.0下的着火特性和化学反应机理。研究结果表明,乙醇/异辛烷混合燃料的滞燃期随乙醇掺混量的增加和随压力的升高而减小,在高温下滞燃期随温度的升高而减小,且滞燃期的对数和温度的倒数近似呈线性关系。通过多元线性回归法拟合了滞燃期的Arrhenius公式,验证了 Nour Atef机理与本实验的吻合性;通过反应路径和滞燃期敏感性分析,从化学动力学角度可知,掺混乙醇对着火滞燃期的影响本质上是由于掺混乙醇产生的大量OH活性基促进了反应,从而缩短了混合燃料的着火滞燃期。
- 秦明元何本壮陈日新樊祥山王井山王锡斌
- 关键词：着火滞燃期激波管
- 常压下四氢呋喃族燃料与异辛烷基础燃烧特性的对比试验研究
- 本文在定容弹上利用高速摄影技术和球形扩展火焰法研究了常压下，温度为373K的工况下，四氢呋喃，甲基四氢呋喃，二甲基四氢呋喃以及异辛烷的层流火焰特性随当量比的变化，获得了四种不同燃料的无拉伸火焰传播速率，马克斯坦长度，无拉...
- 焦希明樊祥山杨康康王锡斌
- 关键词：四氢呋喃绝热火焰温度马克斯坦长度层流燃烧速率
- 四氢呋喃族燃料层流燃烧特性的实验研究被引量：2
- 2020年
- 为探究高温高压条件下四氢呋喃族燃料的层流燃烧过程,利用高速摄影和纹影技术的定容燃烧弹实验,采用非线性外推方法,获得了四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(MTHF)、2,5-二甲基四氢呋喃(DMTHF)在初始压力为0.1~0.4 MPa、初始温度为373~453 K及当量比为0.7~1.6下的层流燃烧特性。结果表明:3种燃料的层流燃烧速率随初始温度升高而增大,随初始压力增大而减小,随当量比增加先增大后减小,峰值出现在当量比为1.1附近,三者层流燃烧速率的关系为Su,THF>Su,MTHF>Su,DMTHF;三者速率的差异主要是由于绝热火焰温度关系为Tad,THF>Tad,MTHF>Tad,DMTHF、热扩散率关系为Dth,THF≈Dth,MTHF>Dth,DMTHF所致。定量分析表明:层流燃烧速率与初始温度之间呈正指数幂函数关系,与初始压力呈负指数幂函数关系,三者中MTHF对于初始温度与压力的变化最敏感;三种燃料的火焰面不稳定性关系为Lb,THF>Lb,MTHF>Lb,DMTHF。
- 陈日新李德华秦明元何本壮樊祥山王锡斌
- 关键词：定容燃烧弹层流燃烧特性
- 2-甲基四氢呋喃-空气混合气层流燃烧特性被引量：1
- 2019年
- 利用定容燃烧弹和高速纹影摄像系统,研究了不同压力和温度下的2-甲基四氢呋喃-空气混合气的球形扩张火焰.使用了非线性方法对试验数据进行处理,最终得到了初始压力为0.1～0.4 MPa、初始温度为373～453 K及当量比为0.7～1.6的无拉伸火焰传播速度、层流燃烧速度和马克斯坦长度等层流燃烧特性,并使用详细反应机理进行了化学动力学分析.2-甲基四氢呋喃的无拉伸火焰传播速率和层流燃烧速度都在当量比为1.1左右达到峰值.随着初始温度的升高和初始压力的降低,无拉伸火焰传播速率和层流燃烧速度有大幅度的提升.使用反应动力学机理得到的计算值与试验值相吻合.在初始压力为0.4 MPa的试验中观测到了火焰面的不稳定现象,大当量比时的马克斯坦长度很小,流体力学不稳定性也随压力上升而大幅度升高.通过化学动力学分析,小分子物质之间的反应对燃烧过程起到了主要影响.燃料消耗最多的路径是通过在2、5号位脱氢,从而在氧化过程中产生了较高含量的乙烯、丙烯等中间产物.
- 樊祥山郭之益王井山何本壮秦明元王锡斌
- 关键词：层流燃烧速度
- 脂肪酸甲酯-乙醇混合燃料喷雾特性试验和数值模拟被引量：3
- 2015年
- 对脂肪酸甲酯-乙醇(FAME/E)混合燃料在不同喷油压力和背压条件下的喷雾特性进行了试验,对不同燃油温度和环境温度条件下的喷雾特性进行了模拟.研究表明:FAME/E的喷雾贯穿距随着喷油压力的升高而增大,而且试验得到的两种喷油压力下相同时刻的贯穿距平均相差16.98%,最大相差39.70%.数值模拟表明:在所模拟的时间段(0~1.2,ms)内,当燃油温度分别为300、330和360,K,FAME/E喷雾贯穿距离呈现逐渐减小的趋势,升高油温最大可使贯穿距减小2.95%;不同环境温度对喷雾贯穿距离的影响较大.通过研究末段基本稳定段(0.6,ms以后)的SMD,当油温从300,K升高到360,K,同一时刻下FAME/E的SMD的均值从15.14,μm减少到10.09,μm;当环境温度从300,K升高到500,K,同一时刻下FAME/E的SMD的均值从15.14,μm增加到22.74,μm.
- 孙德魁樊祥山李俊鸽王井山王锡斌
- 关键词：喷雾特性数值模拟
- 2,5-二甲基呋喃、2-甲基呋喃和呋喃着火滞燃期的实验与化学反应动力学研究
- 本文利用反射激波法研究了2,5-二甲基呋喃/氩气/氧气混合气在1150~2010 K、压力为0.12、0.4和1.6MPa、当量比为0.5、1.0和2.0条件下的着火滞燃期。同时对化学计量当量比的2-甲基呋喃/氩气/氧气...
- 汤成龙徐楠孟鑫樊祥山田泽民黄佐华
- 关键词：着火滞燃期化学反应动力学
- 文献传递
- 利用分子理论估算四氢呋喃的热物理特性参数被引量：2
- 2015年
- 为了开展四氢呋喃作为发动机代用燃料的喷雾燃烧的数值模拟,对四氢呋喃的密度、黏度、表面张力、蒸气压、气化潜热、比热容、导热系数、扩散系数等随温度变化的热物理特性参数进行了估算,并基于分子理论提出了四氢呋喃各参数与温度的关系式。估算过程中应用了对比态原理与基团贡献法,通过分子状态的相对特性值或分子结构预测出了相应物性,对分子偏心带来的影响进行了修正。通过与实验值的比对,各参数关系式的最大误差均小于10%,可满足喷雾和燃烧过程数值模拟的要求;四氢呋喃在能量密度、黏度、饱和蒸气压和沸点等方面具有的优势,使其有望成为内燃机的代用燃料;运用分子理论,在较少实验值的基础上可以得到满足数值模拟要求的热物性数据。
- 樊祥山孙德魁王井山王锡斌
- 关键词：四氢呋喃热特性分子理论
- 甲基四氢呋喃-异辛烷层流燃烧特性
- 2021年
- 利用纹影和高速摄像系统,在定容燃烧弹中研究了异辛烷掺混不同摩尔分数(0、20%、40%、60%及100%)的2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)在不同初始温度(373、423和453 K)、不同初始压力(0.1、0.2和0.4 MPa)和不同当量比(0.7~1.6)下的层流燃烧特性.几种掺混比下的层流燃烧速度都是在当量比为1.1左右达到峰值,MTHF在异辛烷中的掺混会明显提高其层流燃烧速度.随着初始温度的升高,不同当量比下的层流燃烧速度大幅上升;而随着初始压力的升高,层流燃烧速度呈下降趋势.异辛烷层流燃烧速度对于初始温度的变化比MTHF更为敏感,MTHF层流燃烧速度对于初始压力的变化比异辛烷更为敏感.通过理论分析建立了层流燃烧速度与温度、压力、掺混比和当量比的拟合公式,拟合公式与试验结果吻合良好.
- 何本壮秦明元陈日新李德华樊祥山王锡斌
- 关键词：定容燃烧弹层流燃烧速度
